一种摆脱有线束缚的通信技术--无线传输

 

常见的近距离无线通信技术主要有以下几种： 

蓝牙（Bluetooth）：这是一种近距离、低功耗的无线通讯标准，支持设备短距离通信（10m左右）。常用于无线鼠标、无线键盘或手持移动终端等设备。

ZigBee：ZigBee是一种低功耗、可靠的无线网络技术，主要用于无线网络监控。其特点是可靠性较高，带宽较窄，多点支持能力极强，传输速率低、传输距离较远。 

无线局域网（Wi-Fi）：Wi-Fi是一种广泛应用的无线通信技术，主要用于电脑与电脑间用于网线连接扩展或替代。其特点是传输距离远（相对其他）、带宽宽、传输速率高，仅次于UWB、多点支持能力强，加密能力强。

除此之外，还有红外（IrDA）、超宽带（UWB）等近距离无线通信技术。

我们主要就这三种常用的近距离无线方案做一个简单的介绍。

一、蓝牙

 

蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术标准，用于在短距离范围内（通常在10米左右）传输数据和连接不同类型的电子设备。蓝牙技术最初是由瑞典的爱立信公司开发的，目的是让手机、耳机、电脑等设备之间进行数据传输和通信。蓝牙技术可以将数据通过无线电波在不同设备之间传输。它通常使用2.4 GHz的ISM波段，并采用频率跳跃技术（FHSS），以减少干扰和提高全性。蓝牙技术不需要使用何电缆或网络连接，因此可以使不同设备之间的数据传输更加方便和。

蓝牙技术有以下几个优点：

低功耗：蓝牙技术采用了低功耗模式，可以在节省电量的同时保持高速传输。

短距离传输：蓝牙技术的传输距离一般在10米左右，能够满足大多数设备之间的通信需求。

多设备连接：蓝牙技术支持多设备同时连接，可以实现设备之间的互联互通。

可靠性高：蓝牙技术采用了自适应频率跳跃技术和频率扩展技术，保证了数据传输的稳定性和安全性。

易于使用：蓝牙技术采用了简单易懂的操作界面和配对流程，使用方便。

二、Zigbee
 

ZigBee是一项新型的无线通信技术，适用于传输范围短数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间。ZigBee无线通信技术可于数以千计的微小传感器相互间，依托专门的无线电标准达成相互协调通信，因而该项技术常被称为Home RF Lite无线技术、FireFly无线技术。ZigBee无线通信技术还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域，可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆，更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网，使它们实现相互通信，或者接入因特网。

ZigBee无线通信技术是基于蜜蜂相互间联系的方式而研发生成的一项应用于互联网通信的网络技术。相较于传统网络通信技术，ZigBee无线通信技术表现出更为高效、便捷的特征。作为一项近距离、低成本、低功耗的无线网络技术，ZigBee无线通信技术其关于组网、安全及应用软件方面的技术是基于IEEE批准的802 15.4无线标准。该项技术尤为适用于数据流量偏小的业务，可尤为便捷地在一系列固定式、便携式移动终端中进行安装，与此同时，ZigBee无线通信技术还可实现GPS功能。

ZigBee具有如下优点：

低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的。

成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5-2.5美元， 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。

时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制（如工业控制场合等）应用。

 网络容量大：一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备， 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络， 而且网络组成灵活。

可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式， 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

安全：ZigBee提供了基于循环冗余校验（CRC）的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证， 采用了AES-128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。

三、WiFi
 

 

WiFi全称Wireless Fidelity，又称802．11b标准，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps；另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802．11DSSS设备兼容。
 

WiFi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)拥有，目的是改善基于IEEE 802．11标准的无线网络产品之间的互通性。Wi-Fi联盟成立于1999年，当时的名称叫做Wireless Ethernet Compatibility Alliance(WECA)，2002年10月正式改名为Wi-Fi Alliance。

Wi-Fi与有线网络技术相比，其特点和优势主要体现在：用户移动性在有线网络中，用户只能在具有信息的位置上网，限制了终端用户的活动范围。而Wi-Fi建成后，能提供漫游服务，在无线网信号覆盖区域内的任何位置都可以接入网络，使用户真正实现随时、随地、随意的接入宽带网络。此外，Wi-Fi还具有建设便捷性、投资经济性、业务可集成性以及健康安全性等优势。

WiFi技术的优点：

建设便捷性。Wi-Fi技术免去了网络布线等工作，一般只需安装一个或多AP(Access Point无线访问节点)设备，就可以解决一个区域的上网问题。避免了繁琐的长工期的布线安装工程。

投资经济性。有线网络的固有缺点就是缺乏灵活性。在有线接入网规划中，考虑到未来的发展，大量的超前投资往往会出现线路利用率低的情况。而WLAN的规划就可以随着用户的增加而逐步扩展，在初期根据用户的需要布置少量的点。当用户数量增加时，只需再增加几个AP设备，而不需要重新布线，具有较强的经济性。

• 业务可集成性。由于Wi-Fi技术在二层与以太网完全一致，所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中，也能将利用已有的宽带业务应用到WLAN中。这样，就可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署WLAN网络，形成无缝覆盖。
• 健康安全性。手机的发射功率约200mW～1W，手持式对讲机高达5W，而IEEE 802.11规定的发射功率不可超过100mW，实际发射功率约60mW～70mW，且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，因此Wi-Fi技术是绝对安全的。　　

Wi-Fi技术的缺点：

传输速率局限性。虽然Wi-Fi技术最高数据传输速率标称可达11Mb/s～54Mb/s，但系统开销会使应用层速率减少50%左右。同时频率干扰会使数据传输速率明显降低。　　

质量的不稳定性。空间的无线电波间存在相互影响，特别是同频段同技术设备之间将存在明显影响。不仅如此，无线电波传播中根据障碍物不同将发生折射、反射、衍射、信号无法穿透等情况，其质量和信号的稳定性都不如有线接入方式。　　

安全性有待提高。Wi-Fi采用了基于用户的认证加密体系来提高其安全性，但其安全性和数据的保密性都不如有线接入方式。